Причиной появления позвоночных оказалась
генетическая ошибка, случившаяся полмиллиарда лет назад – сбой, в
результате которого в клетках предка ланцетника – мелкого хордового,
обитающего на морском дне, дублирование генома произошло не один раз, а
дважды.
Иначе
говоря, это существо имело в каждой клетке по два
материнских и два отцовских набора
генов.
Секвенирование генных останков этого существа
показало, что из
современных организмов к нему ближе всего ланцетник. Поэтому ученые
заключили, что его далекий предок дал начало всем видам позвоночных,
включая человека.
Ланцетник давно подозревается в том, что его предок был переходным
звеном между мирами безпозвоночных и позвоночных. Исследование,
опубликованное в британском журнале Королевского общества Open Biology,
не только подтвердил это подозрение, но и раскрыл механизм перехода.
Некогда предок ланцетника получил вместо одного набора генов два, после
чего это событие повторилось. В следующих поколениях ошибка двойного
дублирования закрепилась, генетическая система получила намного больше
информационной емкости и соответственно возможность координировать
деятельность намного более сложных белков или намного большего их
количества, и это быстро привело к появлению более сложных организмов.
По словам одного из соавторов открытия профессора Кэрол
Макинтош
из Университета Данди (Великобритания), двойное дублирование генов
оказалось нестабильным процессом и дополнительные копии в конце концов
исчезли задолго до появления человека. Однако некоторые из них остались,
и команда профессора Макинтош их обнаружила.
Открытие было сделано при изучении набора из нескольких сотен
человеческих белков, координирующих клеточный ответ на факторы роста и
инсулин. Биохимический анализ белков позволил им найти остатки древнего
дублирования и определить время, когда оно произошло.
CNews